【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微波相控阵天线领域，具体为一种sp双频低剖面共孔径阵列天线。
技术介绍
1、随着空间飞行器数量的快速增加，地面采用相控阵天线的接收系统越来越广泛。近年来，应用于实际工程的单频段相控阵比较常见，但频带间隔较远的双频段相控阵天线则比较少。
2、目前实际用于工程的宽频带相控阵有以下两种形式：
3、(1)基于弱耦合的窄带相控阵技术：这种技术基于共用单元的弱耦合阵列，一般可覆盖30％多的带宽，但这种阵列不能实现多个倍频比的情况；
4、(2)基于强耦合的宽带相控阵技术：这种技术基于共用单元的强耦合阵列，一般可覆盖4-6倍频比的带宽，但紧耦合阵列对于低频段而言会增加通道数量，使整个天线制造成本变高。
技术实现思路
1、为了实现阵列天线在s、p两个频段上的性能要求，解决目前基于强耦合宽带相控阵技术所存在的需要较多低频段有源通道数量，导致天线制造成本较高的问题，本技术提出一种sp双频低剖面共孔径阵列天线，采用分单元的思想实现s和p两个频段在同一孔径的辐射，能实现两个频段的全阵面覆盖，而且不增加低频段的通道数量。
2、本技术的技术方案为：
3、一种sp双频低剖面共孔径阵列天线，由若干阵列单元拼接组成；所述阵列单元包括多个s频段单元、p频段单元、介质支撑层和金属地板；
4、所述s频段单元采用振子形式天线，所述p频段单元采用微带贴片天线；所述s频段单元与所述p频段单元互为正交的线极化形式；
5、所述s频段单元
6、所述p频段单元包括p频段辐射片、p频段耦合柱、p频段馈电柱、p频段馈电层；
7、所述p频段辐射片上有呈矩阵分布的第一开孔，所述第一开孔个数与所述混合单元个数相同；所述p频段辐射片朝向介质支撑层的一面设有与p频段耦合柱位置对应的耦合槽；
8、所述p频段辐射片安装在所述介质支撑层上；
9、所述p频段馈电层安装在所述金属地板上；所述p频段馈电层由介质层和布置带介质层上的微带线路组成；
10、所述p频段馈电柱布置在所述p频段馈电层与所述p频段辐射片之间，所述p频段馈电柱一端穿过所述介质支撑层后与所述p频段辐射片连接，另一端与所述微带线路末端连接；
11、所述p频段耦合柱底部穿过所述p频段馈电层后与金属地板连接，且所述p频段耦合柱不与所述微带线路相连；所述p频段耦合柱顶部为盘状结构，p频段耦合柱穿过所述介质支撑层后，顶部盘状结构深入p频段辐射片的耦合槽中，与p频段辐射片形成耦合结构；
12、所述s频段混合单元对应布置在所述p频段辐射片的第一开孔上，并以所述p频段辐射片作为反射板；所述s频段混合单元的馈电缆穿过所述第一开孔、所述介质支撑层后直接连接所述金属地板，或再穿过所述介质层后连接所述金属地板；
13、所述s频段独立单元布置在所述介质支撑层上，并在朝向所述介质支撑层的面上布置有反射片；所述s频段独立单元的馈电缆穿过所述介质支撑层后直接连接所述金属地板，或再穿过所述介质层后连接所述金属地板；
14、所述s频段混合单元与所述s频段独立单元共同组成s频段单元阵列；
15、在金属地板的下表面设有同轴连接器，连接器与馈电线一一对应，完成对天线单元的馈电。
16、进一步的，所述s频段单元采用领结形对称振子天线，所述p频段单元采用多模谐振微带贴片天线。
17、进一步的，所述呈矩阵分布的第一开孔中，处于所述p频段辐射片中部的第一开孔小于处于所述p频段辐射片两侧的第一开孔。
18、进一步的，所述p频段单元通过所述p频段馈电层完成向所述p频段辐射片的馈电，且p频段馈电层采用具有差分馈电功能的网络。
19、进一步的，所述s频段单元通过悬空巴伦的形式实现平衡馈电，s频段巴伦与p频段辐射片或自身反射片不连接。
20、进一步的，四个p频段耦合柱呈正方形分布，布置在正方形四角位置。
21、有益效果
22、本技术提出的sp双频低剖面共孔径阵列天线，采用了p频段多模谐振微带贴片天线和s频段领结形对称振子天线相结合的形式，实现了两个频段的低剖面、共孔径阵列天线的设计。
23、相比较于强耦合阵列，本技术降低了低频段的有源通道数量，且两个频段的阵面效率与单频段情况相当，可应用于相隔较远频段的双频共孔径相控阵天线设计。
24、此外，一般双层微带天线是利用底层的辐射片作为上层的反射底板，存在两个频段天线不共地的情况发生，本技术利用多模谐振贴片天线和领结形对称振子天线两种形式，两个频段的单元均以金属地板作为共地端，解决了双层贴片独立馈电的不共地问题。
25、本技术中通过两个频段单元共用一层介质板的整体设计，使得整个阵列结构浑然一体，结构紧凑，制作简单，适用于批量加工，降低成本，比较适合大型相控阵天线的使用。
26、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
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1.一种SP双频低剖面共孔径阵列天线，由若干阵列单元拼接组成；其特征在于：所述阵列单元包括多个S频段单元、P频段单元、介质支撑层和金属地板；
2.根据权利要求1所述一种SP双频低剖面共孔径阵列天线，其特征在于：所述S频段单元采用领结形对称振子天线，所述P频段单元采用多模谐振微带贴片天线。
3.根据权利要求1所述一种SP双频低剖面共孔径阵列天线，其特征在于：所述呈矩阵分布的第一开孔中，处于所述P频段辐射片中部的第一开孔小于处于所述P频段辐射片两侧的第一开孔。
4.根据权利要求1所述一种SP双频低剖面共孔径阵列天线，其特征在于：所述P频段单元通过所述P频段馈电层完成向所述P频段辐射片的馈电，且P频段馈电层采用具有差分馈电功能的网络。
5.根据权利要求1所述一种SP双频低剖面共孔径阵列天线，其特征在于：所述S频段单元通过悬空巴伦的形式实现平衡馈电，S频段巴伦与P频段辐射片或自身反射片不连接。
6.根据权利要求1所述一种SP双频低剖面共孔径阵列天线，其特征在于：四个P频段耦合柱呈正方形分布，布置在正方形四角位置。
【技术特征摘要】
1.一种sp双频低剖面共孔径阵列天线，由若干阵列单元拼接组成；其特征在于：所述阵列单元包括多个s频段单元、p频段单元、介质支撑层和金属地板；
2.根据权利要求1所述一种sp双频低剖面共孔径阵列天线，其特征在于：所述s频段单元采用领结形对称振子天线，所述p频段单元采用多模谐振微带贴片天线。
3.根据权利要求1所述一种sp双频低剖面共孔径阵列天线，其特征在于：所述呈矩阵分布的第一开孔中，处于所述p频段辐射片中部的第一开孔小于处于所述p频段辐射片两侧的第一开孔。
【专利技术属性】
技术研发人员：王平，代黎明，李娟妮，刘为民，董强，宋崔盈，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十九研究所，
类型：新型
国别省市：
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